DE1260938B

DE1260938B - Centrifugal mill for grinding and / or grinding of grist suspended in a liquid

Info

Publication number: DE1260938B
Application number: DEG41376A
Authority: DE
Inventors: Alfred Graentzel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1964-08-24
Filing date: 1964-08-24
Publication date: 1968-02-08

Description

Fliehkraftmühle zum Mahlen und/oder Verreiben von in einer Flüssigkeit suspendiertem Mahlgut Die Erfindung betrifft eine Fliehkraftmühle zum Mahlen und/oder Verreiben von in einer Flüssigkeit suspendiertem Mahlgut mit mehreren übereinander zu einer Mahlgefäßsäule angeordneten, Mahlkörper enthaltenden, durch mit Öffnungen versehene Zwischenböden voneinander getrennten Mahlkammern, die um ihre eigene Achse (Mahlgefäßachse) und um eine zweite, gegenüber der Mahlgefäßachse vorzugsweise leicht geneigte Achse (Exzenterachse) umlaufen, wobei der Abstand der beiden Achsen zumindest im Bereich der Zuführung für das Mahlgut kleiner ist als der Innenradius der Mahlkammerwände.Centrifugal mill for grinding and / or grinding in a liquid suspended grist The invention relates to a centrifugal mill for grinding and / or Trituration of grist suspended in a liquid with several on top of each other arranged to a grinding vessel column, containing grinding media, through with openings provided intermediate floors separate grinding chambers around their own axis (Grinding vessel axis) and around a second, preferably slightly opposite to the grinding vessel axis revolve inclined axis (eccentric axis), the distance between the two axes at least in the area of the feed for the ground material is smaller than the inner radius of the grinding chamber walls.

Derartige Mühlen sind bekannt. Dabei sind die Drehzahlen der beiden Achsen so gewählt, daß die das Mahlgut enthaltende Flüssigkeit in den einzelnen Mahlkammern je einen umlaufenden Ring bildet, wobei durch die zentrifugenartige Wirkung die gröberen Körner gegen die Innenwand der Mahlkammern gedrängt werden, wo sie der Mahlwirkung von in den Mahlkammern enthaltenen Mahlkörpern unterworfen sind.Such mills are known. Here are the speeds of the two Axes chosen so that the liquid containing the grist in the individual Milling chambers each form a circumferential ring, whereby the centrifuge-like Effect the coarser grains are pushed against the inner wall of the grinding chambers, where they are subjected to the grinding action of grinding media contained in the grinding chambers are.

Diese Mühlen sind vor allem in der Lage, das Mahlgut äußerst fein zu vermahlen. Gewisse Schwierigkeiten bestehen jedoch dann, wenn Mahlgut unterschiedlicher Mahlbarkeit zu einer gewünschten Korngröße gemahlen werden soll, ohne die Drehzahlen der Mühle - und damit auch die Mahlleistung -herabzusetzen. Dieses Problem ist allein mit mechanisch wirkenden, siebartigen Zwischenböden zwischen den Mahlkammern, die den Durchfluß des Mahlgutes ermöglichen und gleichzeitig die Mahlkörper zurückhalten, bei einer Mahlgutsuspension nicht zu lösen.Above all, these mills are able to produce extremely fine grist to grind. However, there are certain difficulties when grist is different Grindability is to be ground to a desired grain size without changing the speeds of the mill - and thus also the grinding capacity. This problem is alone with mechanically acting, sieve-like intermediate floors between the grinding chambers, the allow the material to flow through and at the same time hold back the grinding media, not to be solved with a grist suspension.

Die Erfindung hat daher zur Aufgabe, eine Mühle der eingangs genannten Bauart durch einfache konstruktive Maßnahmen so zu verbessern, daß Mahlgut beliebiger Härte und Zusammensetzung zu einer vorgegebenen Korngröße bei jeweils maximaler Mahlleistung und kontinuierlichem Betrieb gemahlen werden kann. Dabei soll die Mahlgutsuspension im einfachen Durchgang, z. B. bei einer aufrecht stehenden Mahlgefäßsäule, die einzelnen Mahlkammern nacheinander von oben nach unten durchlaufen.The invention therefore has for its object to provide a mill of the type mentioned at the beginning To improve the design by simple constructive measures so that grist any Hardness and composition for a given grain size at the maximum in each case Grinding performance and continuous operation can be ground. The grist suspension should in a single pass, e.g. B. in an upright grinding vessel column, the individual Pass through the grinding chambers one after the other from top to bottom.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß der kleinste Abstand der Durchlaßöffnungen in den Zwischenböden von der Mahlfläche der Mahlkammern in Richtung auf den Austrag des Mahlgutes hin zunimmt. Dabei können die Durchlaßöffnungen z. B. aus je einer zur Mahlgefäßachse konzentrischen Bohrung oder aus mehreren kleineren Bohrungen bestehen, deren Mittelpunkte auf je einem gemeinsamen, zur Mahlgefäßachse konzentrischen Kreis liegen, wobei im ersteren Fall der Durchmesser der konzentrischen Bohrung und im zweiten Fall der Durchmesser des gemeinsamen, konzentrischen Kreises von einem Zwischenboden zum nächsten in Richtung auf den Austrag des Mahlgutes hin abnimmt.The solution to this problem is that the smallest Distance of the passage openings in the intermediate floors from the grinding surface of the grinding chambers increases in the direction of the discharge of the ground material. The passage openings z. B. from one to the grinding vessel axis concentric bore or from several smaller ones There are bores, the centers of which are each on a common, to the grinding vessel axis concentric circle, in the former case the diameter of the concentric Hole and in the second case the diameter of the common, concentric circle from one intermediate floor to the next in the direction of the discharge of the ground material decreases.

Durch die auf das Mahlgut wirkenden Kräfte tritt innerhalb der Mahlkammern eine Korngrößentrennung ein, durch die - wie bereits eingangs erwähnt - die gröberen Körner an die Mahlflächen der Mahlkammern gedrängt werden, während sich zugleich feinere Körner von einer bestimmten Korngröße ab auf Bahnen bewegen, die von der Mahlfläche denselben oder einen größeren Abstand haben als der kleinste Abstand Mahlfläche-Durchlaßöffnung, so daß nur diese Körner die betreffende Mahlkammer verlassen können, um in die folgende Mahlkammer zu gelangen.The forces acting on the grist occur inside the grinding chambers a grain size separation through which - as already mentioned - the coarser Grains are forced to the grinding surfaces of the grinding chambers while at the same time finer grains of a certain grain size onwards move on paths that run from the Grinding surface have the same distance or a greater distance than the smallest distance Grinding surface passage opening, so that only these grains leave the grinding chamber in question to get into the following grinding chamber.

Der wesentliche, mit der Erfindung erzielbare Vorteil besteht nun darin, daß durch die Größe und Abstufungen der Durchlaßöffnungen Veiweilzeit und Korngrößenbereich des Mahlgutes in jeder einzelnen Mahlkammer beeinflußbar sind. Die Abstufungen können dabei individuell für jedes Mahlgut so vorgenommen werden, daß die Kapazität jeder einzelnen Mahlkammer optimal ausgenutzt wird, d. h., daß mit dieser Mühle jedes Mahlgut zu einer gewünschten Korngröße bei jeweils größtmöglichem Durchsatz gemahlen werden kann.The essential advantage that can be achieved with the invention now exists in that by the size and gradations of the passage openings dwell time and The grain size range of the material to be ground can be influenced in each individual grinding chamber. The gradations can be made individually for each regrind so that that the capacity of each individual grinding chamber is optimally used, d. i.e. that With this mill, every grist to a desired grain size with the largest possible Throughput can be milled.

Die günstigste Abstufung der aufeinanderfolgenden Durchlaßöffnungen im Sinne einer gleichen Verweilzeit in den Mahlkammern kann dabei sehr einfach ermittelt werden, da einerseits die Leistungskapazität der einzelnen Mahlkammern mit ihren zugehörigen Mahlkörpern bei vorgegebenen Tlrehzahlen festliegt, andererseits die aufzuwendende Zerkleinerungsenergie für die meisten in Frage kommenden Mahlgutsuspensionen bekannt ist. Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand eines Ausführungsbeispiels mit Hilfe der Zeichnung näher erläutert.The most favorable gradation of the successive passage openings in the sense of the same dwell time in the grinding chambers, it can be determined very easily because on the one hand the performance capacity of the individual grinding chambers with their associated grinding media is fixed at predetermined Tlrehouren, on the other hand the comminution energy to be used for most of the possible grist suspensions is known. Further details of the invention are based on a Embodiment explained in more detail with the help of the drawing.

F i g. 1 zeigt eine Fliehkraftmühle im Längsschnitt mit zugehörigem Antriebsaggregat; F i g. 2 und 3 zeigen je eine Ansicht einer Mahlkammer der Fliehkraftmühle nach F i g. 1.F i g. 1 shows a centrifugal mill in longitudinal section with associated Drive unit; F i g. 2 and 3 each show a view of a grinding chamber of the centrifugal mill according to FIG. 1.

Die Mahlgefäßsäule 1 besteht im wesentlichen aus mehreren übereinander ängeordnetenMahlkammern 2, die eine zur Mahlgefäßachse 8 zylindrische Mahlfläche aufweisen. In den oberen Mahlkammern befindet sich je ein zylinderförmiger Mahlkörper 3 und in den unteren Mahlkammern sind je zwei zylinderförmige Mahlkörper 4 untergebracht. Zwischen den Mahlringen sind Zwischenböden 5 mit Durchlaßöffnungen6 angeordnet.The grinding vessel column 1 essentially consists of several one above the other arranged grinding chambers 2, which have a grinding surface which is cylindrical to the grinding vessel axis 8 exhibit. A cylindrical grinding body is located in each of the upper grinding chambers 3 and two cylindrical grinding bodies 4 are housed in each of the lower grinding chambers. Intermediate floors 5 with passage openings 6 are arranged between the grinding rings.

Zur Zuführung des Mahlgutes ist ein Zuführungskanal 7, der als eine sieh nach der Mahlgefäßsäule 1 zu erweiternde konische Bohrung ausgebildet ist, wobei der Winkel, den die Achse des Zuführungskanals, die mit der Mittelachse 8 zusammenfällt, mit der Konuswand 9 bildet, mindestens so groß wie der Achsenwinkel, d. h. der Winkel zwischen der Mittelachse 8 und der Exzenterachse 10, vorzugsweise jedoch größer als dieser ist. Dadurch wird vermieden, daß das Mahlgut entlang der Wand des Zuführungskanals wieder nach @außen zurückfließen kann. In den Zuführungskanal ? ragt ein feststehendes, bis in den Innenbereich des anschließenden Mahlringes führendes, dort offenes Zuführungsrohr 11 hinein, welches an seiner außerhalb der Mahlgefäßsäule liegenden Öffnung 12 trichterförmig erweitert ist.To supply the ground material is a supply channel 7, which is used as a see after the grinding vessel column 1 is designed to be widened conical bore, where the angle made by the axis of the feed channel with the central axis 8 coincides with the cone wall 9 forms, at least as large as the axis angle, d. H. the angle between the central axis 8 and the eccentric axis 10, preferably however larger than this. This avoids that the grist along the Wall of the feed channel can flow back to the outside again. In the feed channel ? a stationary one protrudes into the inner area of the adjoining grinding ring leading, there open feed pipe 11, which at its outside of the Milling vessel column lying opening 12 is widened in a funnel shape.

Der Antrieb der Mahlgefäßsäule 1 zu deren Drehung um die Mittelachse 8 erfolgt im Bereich des Schnittpunktes 13 der Mittelachse 8 mit der Exzenterachse 10 über einen von außen angetriebenen Zahnkranz 14, in den ein konzentrisch zur Mahlgefäßsäule angeordnetes und fest mit dieser verbundenes Zahnrad 15 als Ritzel eingreift. Die Mahlgefäßsäule 1 ist in einer um die Exzenterachse 10 umlaufende Erzentertrommel 16 durch Kugellager 17 und 18 drehbar gelagert. Die. Exzentertrommel 16 ist in dem feststehenden Mühlengehäuse 19 durch Kugellager 20, 21 und 22 gelagert, wobei eines dieser Lager, nämlich das obereLager22,im Bereich des Zuführungskanals? angeordnet ist. Am unteren Ende ist die Achse der Exzentertromme116, welche mit der Exzenterachse 10 identisch ist, durch ein Verjüngungsteil 23, das sich über den Bereich des mit dem Austragkanal 24 versehenenEndes derMahlgefäßsäule hinaus erstreckt, zu einem Zapfen 25 verlängert, in dessen Bereich die beiden anderen verhältnismäßig kleinen Exzentertrommellager 20, 21 angeordnet sind.The drive of the grinding vessel column 1 for its rotation about the central axis 8 takes place in the area of the intersection 13 of the central axis 8 with the eccentric axis 10 via an externally driven ring gear 14, in which a concentric to Grinding vessel column arranged and firmly connected to this gear 15 as a pinion intervenes. The grinding vessel column 1 is in a rotating around the eccentric axis 10 Ore drum 16 rotatably supported by ball bearings 17 and 18. The. Eccentric drum 16 is mounted in the stationary mill housing 19 by ball bearings 20, 21 and 22, one of these bearings, namely the upper bearing 22, in the area of the feed channel? is arranged. At the lower end is the axis of the eccentric drum116, which with the eccentric shaft 10 is identical, by a tapered part 23, which extends over the area of the end of the milling vessel column provided with the discharge channel 24 extends, extended to a pin 25, in the area of which the other two are relatively small eccentric drum bearings 20, 21 are arranged.

Da bei den großen Kugellagern die technisch zulässigen Drehzahlen gegenüber den kleineren niedriger sind, ist es auf Grund der beschriebenen Konstruktion möglich, die maximale Drehzahl der Exzentertrommel 16 von etwa 2000 auf 3000 Umdrehungen pro Minute heraufzusetzen, und damit wird die an den Mahlflächen wirksame Fliehkraft auf ungefähr das Doppelte, d. h. von etwa 200facher Erdbeschleunigung auf etwa 400fache Erdbeschleunigung, erhöht und die Mahlleistung entsprechend gesteigert.Because with the large ball bearings the technically permissible speeds are lower compared to the smaller ones, it is due to the construction described possible, the maximum speed of the eccentric drum 16 from about 2000 to 3000 revolutions per minute, and thus the centrifugal force effective on the grinding surfaces to about double, i.e. H. from about 200 times the acceleration due to gravity to about 400 times Gravitational acceleration, increased and the grinding capacity increased accordingly.

Zum Antrieb der Mahlgefäßsäule 1 um die Mittelachse 8 und zum Antrieb der Exzentertrommel 16 um die Exzenterachse 10, der über Keilriemen 29 erfolgt, ist je eine stufenlose, zweckmäßig auf der Achse eines Antriebsmotors 26 sitzende Spreizscheibe 27, 28 vorgesehen. Zur Änderung der Drehzahlen der Mahlgefäßsäule 1 und der Exzentertrommel 16 dient eine in den Zapfen 30, 31 schwenkbare Motorwippe. Die Keilriemen 29 sind in ihrer Länge auf die vorbestimmte Drehzahldifferenz zwischen MahlgefäßsäuJe 1 und Exzentertrommel 16 abgestimmt. Zur Einstellung der Drehzahldifferenz kann aber auch für einen der Keilriemen 29 eine mitlaufende, den wirksamen Antriebsdurchmesser der zugehörigen Spreizscheibe bestimmende Spannrolle vorgesehen sein.For driving the grinding vessel column 1 around the central axis 8 and for driving the eccentric drum 16 about the eccentric axis 10, which takes place via V-belt 29, is a stepless, expediently seated on the axis of a drive motor 26 Spreading disc 27, 28 are provided. To change the speed of the grinding vessel column 1 and the eccentric drum 16 is a motor rocker pivotable in the pins 30, 31. The V-belts 29 are in length to the predetermined speed difference between MahlgefäßsäuJe 1 and eccentric drum 16 matched. For setting the speed difference but can also have a running drive diameter for one of the V-belts 29 the associated expansion disc be provided determining the tensioning roller.

Zur Kühlung der Mahlgefäßsäule 1 ist die Exzentertrommel 16 als zylinderförmiges die Mahlgefäßsäule 1 umfassendes Gehäuse ausgebildet und mit einem Kühllufteinlaßkanal 32 und einem Kühlluftauslaßkanal 33 versehen. Der Kühllufteinlaßkanal32 ist im Bereich der kleineren Exzentrizität der Mahlgefäßsäule 1, und der Kühlluftauslaßkanal 33 ist im Bereich der größeren Exzentrizität der Mahlgefäßsäule angeordnet, wodurch sich ein intensiver Kühlluftstrom ergibt.For cooling the grinding vessel column 1, the eccentric drum 16 is cylindrical the grinding vessel column 1 formed comprehensive housing and with a cooling air inlet channel 32 and a cooling air outlet channel 33 is provided. The cooling air inlet duct 32 is in the area the smaller eccentricity of the grinding vessel column 1, and the cooling air outlet channel 33 is arranged in the area of greater eccentricity of the grinding vessel column, whereby an intensive flow of cooling air results.

Für die aufrecht stehende Mahlgefäßsäule 1 sind Mittel 34, 35 zum Schwenken der Mahlgefäßsäule in die Horizontallage vorgesehen, so daß die aus einzelnen Ringen und den Zwischenböden 5 gebildeten Mahlkammern 2 nach Lösen eines Verschlusses am unteren Ende der Mahlgefäßsäule 1 leicht entnehmbar sind.For the upright grinding vessel column 1 are means 34, 35 for Pivoting the milling vessel column in the horizontal position provided so that the individual Rings and the intermediate floors 5 formed grinding chambers 2 after loosening a lock are easily removed at the lower end of the grinding vessel column 1.

Die F i g. 2 und 3 zeigen eine Ansicht je einer zylindrischen Mahlkammer 2 in Richtung der Mittelachse, wobei die Mahlkammer in F i g. 2 einen größeren zylinderförmigen Mahlkörper 3 und die Mahlkammer in F i g. 3 zwei kleinere zylinderförmige Mahlkörper 4 enthält, an deren Berührungslinie beim Abrollen an der Mahlfläche eine kalanderartige, das Mahlgut verreibende Wirkung auftritt. Der Zwischenboden 5 mit den Durchlaßöffnungen 6 für das Mahlgut und die Mahlflüssigkeit ist in beiden Figuren zu sehen. Dabei ist der Kreis, auf dem die Durchlaßöffnungen 6 liegen, in F i g. 2 größer als in F i g. 3. Die Zylinder 3 und 4 können neben ihrer Funktion als Mahlkörper gleichzeitig mit ihren Stirnkanten das feinkörnige Mahlgut durch die Durchlaßöffnungen in die folgende Mahlkammer schieben.The F i g. 2 and 3 each show a view of a cylindrical grinding chamber 2 in the direction of the central axis, the grinding chamber in FIG. 2 a larger cylindrical Grinding media 3 and the grinding chamber in FIG. 3 two smaller cylindrical grinding media 4 contains, at the line of contact when rolling on the grinding surface a calender-like, the grist has a grinding effect. The intermediate floor 5 with the passage openings 6 for the grist and the grinding liquid can be seen in both figures. Included is the circle on which the passage openings 6 lie in F i g. 2 larger than in F i g. 3. In addition to their function as grinding media, the cylinders 3 and 4 can simultaneously with their front edges the fine-grained grist through the passage openings in the slide the following grinding chamber.

Die Erfindung ist jedoch nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So können z. B. bei einer gegenüber der Exzenterachse 10 geneigten Mahlgefäßachse 8 an Stelle zylindrischer Mahlkammern auch konisch sich in Austragsrichtung verjüngende Mahlkammern vorgesehen sein, wobei der Konuswinkel vorzugsweise dem Neigungswinkel der beiden Achsen entspricht und die zugeordneten Mahlkörper den Mahlkammern angepaßt sind. Dadurch bleiben innerhalb ein und derselben Mahlkammer die Exzenterkräfte entlang der Kammerachse gleich, wodurch das erstrebte Ziel einer gleichbleibenden, maximalen Mahlleistung weiter gefördert wird.However, the invention is not limited to the illustrated embodiment limited. So z. B. with a grinding vessel axis inclined with respect to the eccentric axis 10 8 instead of cylindrical grinding chambers also tapering conically in the discharge direction Grinding chambers may be provided, the cone angle preferably being the angle of inclination corresponds to the two axes and the associated grinding media is adapted to the grinding chambers are. This means that the eccentric forces remain within one and the same grinding chamber the same along the axis of the chamber, whereby the desired goal of a constant, maximum grinding capacity is further promoted.

Claims

Claims: 1. Centrifugal mill for grinding and / or grinding of grist suspended in a liquid with several on top of each other to one Grinding vessel column arranged, containing grinding media, provided with openings Intermediate floors separate grinding chambers, which rotate around their own axis (grinding vessel axis) and around a second, opposite to the grinding vessel axis preferably light revolve inclined axis (eccentric axis), the distance between the two axes, at least in the area of the feed for the ground material, is smaller than the inner radius of the grinding chamber walls, d a d u r c h e k e n n -z e i c h n e t that the smallest distance between the passage openings (6) in the intermediate floors (5) from the grinding surface of the grinding chambers (2) in the direction increases towards the discharge (24) of the ground material.

2. Centrifugal mill according to claim 1, characterized in that the passage openings in the intermediate floors (5) each have a bore (6) concentric to the grinding vessel axis (8), the diameter of which decreases in the direction of the discharge (24) of the ground material.

3. Centrifugal mill after Claim 1, characterized in that the passage openings consist of several smaller ones Bores (6) exist, the centers of which are each on a common, to the grinding vessel axis (8) concentric circle whose diameter is in the direction of the discharge (24) of the grist decreases.

4. Centrifugal mill according to one of claims 1 to 3, characterized in that the grinding chambers (2) are cylindrical to the grinding vessel axis (8) Have grinding surface and as a grinding body at least one rolling on the grinding surface Cylinder (3) included.

5. Centrifugal mill according to claim 4, characterized in that the grinding chambers (2), preferably in the region of the discharge (24), contain at least two cylinders (4) each having their outer surfaces in contact.

6. Centrifugal mill according to one of claims 1 to 3 and 5, with one opposite the Eccentric axis slightly inclined and this grinding vessel axis intersecting in the area of the feed, characterized in that the grinding chambers (2) are conical in the discharge direction taper, the cone angle preferably being the angle of inclination of the two axes (8, 10) and the associated grinding media are adapted to the grinding chambers. Considered publications: German Patent Specifications No. 1116 037, 1097 790, 910 379, 701483, 80 549; French patent specification No. 1002 915.